Ποια είναι η ακολουθία των γεγονότων που κάνουν τα φυτά και τα ζωικά κύτταρα για να μετατρέψουν τη ζάχαρη σε ΑΤΡ;

Κυτταρική αναπνοή:από ζάχαρη σε ATP σε φυτά και ζώα

Τόσο τα φυτικά όσο και τα ζωικά κύτταρα χρησιμοποιούν την ίδια θεμελιώδη διαδικασία, την κυτταρική αναπνοή, για να μετατρέψουν τη ζάχαρη σε ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το αρχικό ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων. Αυτή η διαδικασία μπορεί να αναλυθεί σε τέσσερα κύρια στάδια:

1. Γλυκόλυση:

* Τοποθεσία: Κυτόπλασμα

* είσοδος: Γλυκόζη (ζάχαρη 6 άνθρακα)

* Έξοδος: 2 πυροσταφυλικό (μόρια 3 άνθρακα), 2 ΑΤΡ και 2 NADH (μόριο φορέα ηλεκτρονίων)

Αυτό το στάδιο διασπά τη γλυκόζη σε πυροσταφυλικό και παράγει μια μικρή ποσότητα ΑΤΡ. Δεν απαιτεί οξυγόνο και μπορεί να εμφανιστεί τόσο σε αερόβια όσο και αναερόβια συνθήκες.

2. Οξείδωση πυροσταφυλικού:

* Τοποθεσία: Μιτοχονδριακή μήτρα (σε ευκαρυώτες)

* είσοδος: Πυροσταφυλικός

* Έξοδος: Acetyl-CoA (μόριο 2 άνθρακα), NADH και CO2

Αυτό το στάδιο προετοιμάζει το πυροσταφυλικό για τον κύκλο Krebs μετατρέποντάς το σε ακετυλο-ΟοΑ και απελευθερώνοντας διοξείδιο του άνθρακα ως προϊόν αποβλήτων.

3. Κύκλος Krebs (κύκλος κιτρικού οξέος):

* Τοποθεσία: Μιτοχονδριακή μήτρα (σε ευκαρυώτες)

* είσοδος: Ακετυλο-Οοα

* Έξοδος: ATP, NADH, FADH2 (μόριο φορέα ηλεκτρονίων) και CO2

Αυτός ο κύκλος ολοκληρώνει την κατανομή της γλυκόζης, δημιουργώντας περισσότερα ΑΤΡ, NADH και FADH2. Παράγει επίσης διοξείδιο του άνθρακα ως προϊόν αποβλήτων.

4. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων (κλπ):

* Τοποθεσία: Εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη (σε ευκαρυώτες)

* είσοδος: Nadh, Fadh2, οξυγόνο

* Έξοδος: H2O, ATP (πλειοψηφία)

Αυτό το στάδιο χρησιμοποιεί τα ηλεκτρόνια που μεταφέρονται από NADH και FADH2 για να δημιουργήσει μια κλίση πρωτονίων σε όλη τη μιτοχονδριακή μεμβράνη. Αυτή η κλίση οδηγεί την παραγωγή της πλειοψηφίας του ΑΤΡ μέσω της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Το οξυγόνο είναι ο τελικός δέκτης ηλεκτρονίων, σχηματίζοντας νερό ως υποπροϊόν.

Σημείωση:

* Τα φυτά έχουν επίσης χλωροπλάστες, όπου συμβαίνει φωτοσύνθεση, παράγοντας γλυκόζη ως είσοδο για κυτταρική αναπνοή.

* Ενώ τα φυτά μπορούν να χρησιμοποιήσουν γλυκόζη από τη φωτοσύνθεση, μπορούν επίσης να αποκτήσουν γλυκόζη από άλλες πηγές όπως οι υδατάνθρακες.

* Τα ζώα δεν έχουν χλωροπλάστες και εξαρτώνται από την κατανάλωση γλυκόζης από πηγές τροφίμων.

Συνολικά, η κυτταρική αναπνοή είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που μετατρέπει αποτελεσματικά τη γλυκόζη σε χρησιμοποιήσιμη ενέργεια με τη μορφή ΑΤΡ, τροφοδοτώντας ζωτικές κυτταρικές λειτουργίες τόσο σε φυτά όσο και σε ζώα.